Киборг-монах

Введение

Здравствуйте! Меня зовут Маркос Мельчо, я бразильский художник по 3D-моделированию и текстурированию с трёхлетним опытом работы в индустрии визуальных эффектов и большим количеством попыток разобраться в «том, как создавать искусство». В настоящее время я не работаю в отрасли, но готовлюсь к возвращению в этом году. У меня была огромная радость работать в Method Studios (2015–2018) и Icon Creative Studios (2018) в Ванкувере, Канада. В Method Studios я работал над «Чёрной пантерой», «Окчой», «Капитаном Америкой: Гражданская война» и «Королём Артуром: Легенда о мече». В Icon Creative Studios я работал над перезапуском «Пилота-гонщика» от Disney.

В этой статье я расскажу немного о своём процессе создания персонажа Цифрового монаха во время прохождения курса CGMA «Моделирование твёрдой поверхности для персонажей», проводимого Беном Эрдтом.

Почему CGMA

Почему я выбрал курс по моделированию твёрдой поверхности в CGMA?

На этот вопрос есть ответ из двух частей:

Прежде всего, эта индустрия полна художников, которые жестоки к самим себе. Мы не должны быть такими, но мы есть. У меня есть немного синдрома самозванца (это ощущение, что вы не заслуживаете своей должности или похвалы). Будучи человеком с техническим складом ума, я всегда сомневаюсь в себе. «Правильный ли это процесс?» Как будто в компьютерной графике такое возможно. Правильный образ мышления должен быть таким: «Если это работает, выглядит хорошо и завершено в разумные сроки и в соответствии со спецификациями, то да, это так!» Я ещё не избавился от этой плохой привычки, но пытаюсь.

Поэтому я выбрал этот курс, потому что хотел увидеть, как настоящие профессионалы справляются с этим. Я хотел подтверждения, что я делаю это правильно.

Вторая часть — это искусство Бена Эрдта. Его личные работы полны персонажей с отличным дизайном, безумными деталями, но самое важное — он делает их готовыми к производству. Многие проекты, которые вы найдёте в CG Society или Artstation, потрясающие, но они работают только как статичные изображения. Работы Бена функциональны, их можно настроить и анимировать. Как художник-постановщик, я хочу овладеть этими навыками.

Я был очень рад обнаружить, что мой рабочий процесс похож на рабочий процесс Бена. Мне ещё предстоит многому научиться, чтобы достичь его уровня, но, надеюсь, я на правильном пути. Он помог мне укрепить то, что я делал правильно, но также научил меня некоторым новым способам работы, указал на шаги, которые большинство художников пропускают в процессе проектирования, и заставил меня осознать силу некоторых техник, о которых я знал, но, к своему вреду, не использовал.

Выбор концепции / Подготовки

В начале курса Бен дал нам несколько концепций персонажей для работы. Я выбрал концепцию Цзяньли Ву из-за её дизайна и уровня детализации, который соответствовал моим потребностям. Мне очень понравилась атмосфера цифрового монаха и его композиция: тяжёлая броня на верхней части тела и более лёгкая броня на остальной части тела. Это придаёт персонажу ощущение быстроты и мастерства, а также соответствует его тематике.

Также было полезно то, что уровень детализации высок на верхней части тела и становится более обтекаемым в нижней части тела, что соответствовало срокам курса. Я смог сосредоточиться на твёрдой поверхности в течение шести недель, когда у меня был доступ к обратной связи Бена, и я знал, что смогу завершить остальную часть самостоятельно позже.

Чтобы подготовиться к этапу моделирования, Бен предложил нам собрать ссылки, придумать предысторию персонажа, чтобы вдохнуть в дизайн больше жизни, и провести анализ материалов персонажа. Я также сделал дополнительный прорисовка, чтобы обнажить детали, которые скрывает броня.

Предыстория и анализ материалов (задание на неделю 1 курса) PS: Его предыстория слабая, я знаю, я не писатель :(

Этап блокировки (ZBrush)

Художники-концептуалисты никогда не предоставляют полностью решённый дизайн. Они выполняют основную часть работы, и художник-модельер должен решать проблемы и детализировать дизайн. Иногда вам нужно изменить детали, которые усложняют моделирование или анимацию. Часто случается, что дизайн меняется в процессе производства. Так что не расстраивайтесь, если вы не можете точно соответствовать дизайну.

Две важные изменения, которые я сделал на этапе блокировки:

Переместил поршень, который соединяет руку персонажа с наплечником. Сделать поршень, который работал бы для такой настройки руки, было бы просто для опытного риггера, но у меня нет такого набора навыков, поэтому я подумал, что лучше переместить его к наплечнику, что упростит настройку.
Хвостовые позвонки были действительно похожи на органические, постепенно переходящие вдоль позвоночника в другие формы. У меня не было времени смоделировать каждый из них, чтобы сделать этот переход заметным, поэтому я изменил их на 3 более простых дизайна и вручную масштабировал их вдоль хвоста. Это не соответствует концепции, но я сэкономил много времени, подойдя к этому таким образом.

Я начал в ZBrush с использованием среднего мужского манекена, который поставляется с программным обеспечением. Я заблокировал пропорции тела, затем перешёл в Maya, чтобы быстро ретопологизировать и удалить ненужные детали (соски, гениталии, детали лица и пальцы ног), затем вернул его в ZBrush, чтобы начать лепку брони.

ZBrush действительно странно работает с масштабами и положением объектов. Дополнительное преимущество этого первого шага заключается в том, что он помогает мне убедиться, что сцены Maya и ZBrush совпадают. Хороший трюк — использовать верхний подобъект в качестве базовой плоскости (я использую плоскость размером 2 м², созданную в Maya (единицы измерения установлены в сантиметрах)). Это даёт мне ориентир масштаба и положения. Это также помогает с именованием, поскольку каждый раз, когда вы сохраняете свой Z-инструмент, верхний подобъект переименовывается в соответствии с именем файла Z-инструмента.

Сетка ретопо модели тела даёт исходный материал для извлечения частей костюма. Позже при оснастке я могу натянуть эту базовую сетку, а затем перенести веса кожи на другие деформируемые части костюма.

Скульптинг костюма был выполнен с использованием классического рабочего процесса Dynamesh в ZBrush.

Для создания новых деталей я либо дублирую базовую сетку и разрезаю ненужные части (шлем, нагрудник), либо использую извлечение сетки или петли панелей для создания тонких сеток (пластины для рук, доспехи для ног). Используя классические инструменты маскирования, кисти Clip, глиняные трубки, Move, hPolish, Trim Dynamic и DamStandard, я определяю формы. Вы также можете использовать альфы с базовыми геометрическими фигурами, чтобы ускорить работу над блокировкой.

Этап блокировки (домашнее задание на вторую неделю)

Я продолжаю работать в ZBrush до тех пор, пока все формы не будут на месте и не останется ничего, что нужно было бы решать с точки зрения дизайна или пропорций. Я намеренно оставил поршневые плечи нерешёнными, поскольку планировал использовать инструменты риггинга Maya для блокировки функциональных деталей. Я использовал ограничения по цели и группы, ничего слишком сложного. Просто убедился, что наплечный доспех может двигаться, а поршни не будут сталкиваться или разъединяться из-за слишком малой длины.

Прежде чем мы перейдём к ретопологии, я хочу прокомментировать то, как я испортил пропорции персонажа. Его грудь слишком широкая, бронированный воротник слишком высокий, а плечи слишком маленькие. Из-за этого туловище выглядит слишком длинным. Персонаж выглядит фантастически в крупных планах, но когда вы посмотрите на персонажа в целом, вы поймёте, о чём я говорю. Исправить это уже поздно, поскольку на это потребуется слишком много времени. Пусть это будет предупреждением для меня и для вас. Будьте осторожны с пропорциями, я уверен, что каждый художник-персонажист заметил мою ошибку. Ну что ж!

Тесты диапазона движения

Третья неделя программы была посвящена тестам на движение. Мы разбили модель на части и собрали быструю и грязную оснастку, чтобы посмотреть, сможет ли модель двигаться без серьёзных сбоев. Доспехи этого персонажа хорошо спроектированы, поэтому он может двигаться свободно, пока ключица не поворачивается слишком сильно вперёд или вверх. Оглядываясь назад, я должен был немного изменить дизайн, переместив границу нагрудника внутрь, чтобы дать рукам больше свободы движений и уменьшить деформацию, если бы персонажа нужно было анимировать.

Тесты диапазона движения (домашнее задание на третью неделю)

Ретопология в Maya

Для этого проекта, поскольку я стремился к персонажу, готовому к Sub-D, я решил перейти в Maya и добавить больше деталей непосредственно в мою финальную сетку. Иногда я возвращаюсь в ZBrush, чтобы заблокировать больше деталей (я сделал это с доспехами на воротнике и шлемом), поскольку ZBrush позволяет мне работать без отвлечения на топологию.

Скульптура, готовая к работе в Maya (домашнее задание на четвёртую неделю)

Обратите внимание, что формы решены, но поверхности не отполированы идеально. Бессмысленно тратить время на очистку поверхностей в ZBrush, если вы можете очистить их во время ретопологии. Во время ретопологии, работая от крупных форм к мелким, мы можем создать те блестящие чистые формы, которые все ожидают увидеть.

Я использую 2 метода для начала работы над ретопо-объектом:

Quad Draw на живой сетке — основной инструмент для ретопологии. Если форма из ZBrush действительно чистая, вы можете сделать всю модель, используя в основном Quad Draw. Но важно знать, что иногда лучше нарисовать Quad крупные формы, затем выключить его и смоделировать мелкие детали с помощью сетки ZBrush в качестве ориентира (Live Mesh off). Особенно для деталей, которые не проработаны должным образом.

Другой способ начать работу — Zremesh, затем GoZ в Maya. Начать с нуля всегда занимает время, поэтому использование Zremesher и очистка в Maya — также хорошая тактика.

Поэкспериментируйте с Zremesher на своих сетках с Polygroups и Keep Groups on. Поиграйте со слайдером Smooth Groups для достижения лучших результатов.

Предупреждение: SmoothGroups — это серьёзно, он действительно закругляет острые углы вашей сетки. Если вы хотите получить шанс, используйте безумно низкие значения, например, 0,0001 (и он всё равно закругляет углы) или просто полностью отключите его. Здесь нет универсального решения, ключ к успеху — экспериментирование. Вы можете сэкономить здесь много времени на моделирование.

Полезные инструменты Maya

Позвольте мне пройтись по некоторым инструментам, которые я часто использую и которые, как я видел, некоторые люди упускают из виду. Надеюсь, здесь вы найдёте что-то новое для себя. Требуется некоторая экспериментирование.

Меню Modify

Для инструментов сопоставления сначала выберите целевые объекты, затем объект, который будет источником (с которым будет сопоставлен).

Match Translation, Match Rotation — эти инструменты позволяют сопоставить перевод и вращение новых объектов с выбранным целевым объектом.
Match Pivot — перемещает центральную точку в исходный объект без изменения преобразований.
Bake Pivot — этот инструмент — лучший. Запекает перевод и вращение текущей позиции центральной точки. Вы можете привязать и сориентировать центральную точку, а затем получить точные значения преобразования. Очень полезно для получения преобразования объекта на этапах блокировки.

Комбинация Bake Pivot, Match Translation и Match Rotation позволяет быстро блокировать механические движущиеся части. Сопоставление также помогает при размещении костей и локаторов на этапе риггинга.

Bake Pivot также помогает перемещать плоскость симметрии в режиме объекта. Вы когда-нибудь задумывались, почему иногда это не работает, даже если центр вращения находится в правильном положении? Дело в том, что вы не запекли значения преобразования центра вращения. Я потратил на это уйму времени, и до сих пор злюсь из-за этого.

Редактирование сетки

Transform — позволяет перемещать компоненты вдоль их нормали. Работает примерно как Inflate в ZBrush. Очень полезно для изменения толщины кабелей или высоты экструзии после очистки истории объекта.
Edit Edge Flow — усредняет выбранную петлю рёбер на основе соседних рёбер. Это мой любимый инструмент для быстрого получения гладких изогнутых поверхностей.

Инструменты сетки

Connect — создаёт ребро между двумя вершинами или петлю рёбер вдоль средней линии выбранных рёбер.
Multi-Cut — тоже очень полезен. Вы можете использовать его для вставки рёберных петель или прорисовки разрезов панелей в существующей сетке. Просто сделайте много разрезов и очистите ребро позже.
Инструменты скульптинга — если вы когда-либо использовали Mudbox, эти кисти работают аналогичным образом.
Grab Tool — работает так же, как кисть перемещения в ZBrush. Вы можете использовать её для изменения форм или просто перемещать вершины, чтобы выровнять расстояние.
Relax Tool — — быстро выравнивает вершины поверхности с минимальной потерей формы, помните, что нужно держать его подальше от опорных петель и углов.

Этап текстурирования

Этап текстурирования для этого персонажа не занял много времени, и, честно говоря, я не довёл текстуры до того состояния, в котором должен был. Достаточно, чтобы материалы хорошо считывались в V-Ray.

Substance Painter может быстро создавать качественные материалы. Вы можете сделать отличные текстуры, используя только его пресеты. Но каждый уважающий себя художник по текстурам будет смотреть и говорить: «О! Он использует Grunge X и умный материал Y», так что не делайте этого. Не торопитесь, чтобы создать отдельные материалы и смешать ваши граунжи. Вы также можете сохранить их для последующего использования.

Я начал с разделения персонажа на два файла, чтобы помочь Substance работать быстрее и уменьшить размер файлов. В одном файле была металлическая броня, в другом — всё остальное.

Я создал свои карты для V-Ray 3.6, поэтому использовал настройку Spec/Gloss в Painter, не основанную на PBR (Physically Based Rendering). Простыми словами, карты Specular сообщают V-Ray, насколько блестящим является пиксель, а Glossiness сообщает нам две вещи: размер блика и то, насколько размытым является отражение. IOR (показатель преломления) также очень важен для большинства материалов и может быть нанесён на текстуру, но если вам нужно нанести IOR, это потому, что основной материал меняется (голый металл до слоя краски). Лучше использовать шейдер Vray Blended и карту маски и управлять аспектами материала в их независимых шейдерах. Так вы получите больше контроля.

Хорошие UV-развёртки — огромная помощь во время текстурирования. Есть несколько рекомендаций, которые окупятся при текстурировании.

Разделяйте UDIM по материалам.
Каждая линия должна содержать UDIM одного типа материала, когда это возможно.
Плотность текселей должна быть одинаковой для одного и того же материала. Можно масштабировать оболочки, чтобы заполнить UDIM с свободным пространством. Просто убедитесь, что масштаб текстуры совпадает по всей модели.
Если некоторые материалы не занимают достаточно места на UV, чтобы заполнить полный UDIM, и при этом не видны достаточно, чтобы их можно было увеличить, можно сгруппировать их вместе в одном UDIM. Держите оболочки одного материала сгруппированными вместе и оставляйте достаточно места между группами для удобства выбора в программном обеспечении для текстурирования.
Цена использования множества UDIM — увеличение времени рендеринга, так что будьте максимально эффективны. Но, по моему опыту, студии VFX считают время рендеринга дешевле, чем время художника. Поэтому планируйте свои макеты для более быстрого текстурирования и с запасом по разрешению. Вы никогда не знаете, изменит ли режиссёр кадр и приблизит ли ваш ассет.

Мой процесс в Painter заключается в настройке целых материалов (наборы текстур diff, spec, gloss, нормалей) процедурно в слоях Fill. Слойте их друг на друга и раскрывайте износ краёв, царапины и так далее, используя мощные генераторы масок. Ничего нового на самом деле.

Один шаг, который я мог бы сделать для улучшения своих текстур, — это рисование масок для царапин. Если присмотреться, то можно увидеть царапины, которые идеально огибают геометрию. Такого не бывает в реальности, и это сильно снижает качество текстур.

Текстуры для металлических частей (Substance Viewport)

Текстуры для тела (Substance Viewport)

Этап рендеринга

Метод студий использовал программу для рендеринга V-Ray, так что я изучил там основы и продолжил использовать его, потому что многие студии визуальных эффектов до сих пор используют его в качестве основного программного обеспечения для рендеринга. Базовый шейдер в нём действительно прост в использовании. Я использовал стандартный материал V-Ray для всего. Большинству моих материалов нужно было просто подключить карты, и они работали. Узелы переназначения не нужны, ура! Однако переназначение текстур не стыдно делать! На самом деле это рекомендуется. (Для тех, кто не пользуется Maya, узлы переназначения имеют аналогичные функции использования HSV, кривых и уровней в ваших наборах текстур.)

«Золотому» металлу уделили немного больше внимания. Я сделал две карты бликов для этого материала, как я показал в части статьи про текстурирование. Первая карта блика работает так же, как обычная карта блика, вторая карта блика использовалась для имитации радужного маслянистого блеска для дополнительного распада. Чтобы смешать их, мы объединяем шейдеры, используя обычный узел смешивания и узел VRayFresnel для маскировки маслянистого блеска. Идея в том, что первая карта блика используется для выделения, но под определёнными углами (нормаль поверхности начинает указывать в сторону от камеры, отображается второй блик).

Настройка шейдера Gold Metal (Maya Hypershade)

Я также использовал аналогичную настройку для нижнего костюма из ткани. Я продублировал шейдер и в одной версии сделал карту диффузного освещения немного ярче. Затем, используя ту же настройку, что и для золотого шейдера, я смешал их вместе, используя VRayFresnel. Такая настройка даёт бархатный результат, я просто смягчил его, чтобы сохранить ощущение ткани, не привлекая к ней слишком много внимания.

Я не буду вдаваться в подробности освещения, потому что большая часть моего освещения была создана методом проб и ошибок. Я просто разместил несколько Area Lights и VrayLightDome (освещение HDRI), чтобы осветить модель. Мне нужно потратить некоторое время на изучение основ освещения, чтобы давать точные советы. Это в списке.

Заключение

Этот проект был действительно интересным. Я думаю, что я действительно приблизился к концепции Цзяньли Ву. Самая большая задача — всегда преобразовать 2D-концепцию в работающую 3D-модель, решить скрытые части и убедиться, что персонаж может двигаться в своём костюме. После этого следуйте по курсу и с терпением завершите персонажа.

Если вы планируете пройти курс Бена, убедитесь, что вам удобно работать в ZBrush и вашем любимом пакете для 3D-моделирования. У Бена многому можно научиться, и вы не захотите тратить время на борьбу с проблемами программного обеспечения. Если вы освоили основы, я действительно рекомендую вам пройти его.

Надеюсь, эта статья была вам полезна! Огромная благодарность всем художникам и сотрудникам, которые помогали мне на моём творческом пути, и спасибо, что дочитали до конца!